电力机车是指由电动机驱动车轮的机车。电力机车因为所需电能由电气化铁路供电系统的接触网或第三轨供运行中的电力机车给，所以是一种非自带能源的机车。电力机车具有功率大、过载能力强、牵引力大、速度快、整备作业时间短、维修量少、运营费用低、便于实现多机牵引、能采用再生制动以及节约能量等优点。使用电力机车牵引车列，可以提高列车运行速度和承载重量，从而大幅度地提高铁路的运输能力和通过能力。

使用电力机车的其中一个好处，在于能减少污染，包括蒸气机车、柴油机车运行时产生的废气。供电气化铁路使用的发电厂在使用化石燃料时，均会控制废气排放，除此之外也可使用低污染的风力或水力发电。在噪音方面，电力机车在行走时可比柴油机车静得多，同样更可进一步缩减行车时间。
 
在性能上，由于不需像柴油机车般自携很重的内燃机引擎以及燃油，从而减轻自重，因此在加减速、高速均比柴油机车优胜。

电力机车的缺点在于其本身没有动力源，电能来自外部的电缆，如遇自然灾害、战争等不可抗力状况引发断电就无法运行，甚至可能引发事故。
 
故而电力机车虽有许多优点，仍然无法全面取代传统的柴油（内燃）机车。
 
混合动力是一种折中方案，即在电力机车上额外配备有应急柴油发电机，以应付突发的断电状况。
 
与动力分散式的电联车相比，加减速性能略逊于电联车，因此较不适用于须短距离停站的通勤或区间用车。